pppoe共混体系的微结构与性能

《pppoe共混体系的微结构与性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学博士学位论文摘要多相聚合物微结构与材料的性能有着密切联系，而微结构的形成强烈地依赖于加工条件。研究材料的凝聚态结构、形成条件及其与材料性能之间的关系，对于高分子材料的设计和性能优化具有十分重要的意义。本文采用熔融共混法制备了等规聚丙烯（PP）/乙烯-辛烯共聚物（POE）共混物，研究了PP/POE共混物的熔融结晶行为、压力-体积-温度（PVT）属性、力学性质和粘弹性，探讨了PP/POE共混物在注射成型过程中分散相结构演化和多层结构，得出主要结论如下：1、当POE含量较低时，PP的表观诱导期（⊿ti）随着POE含量的增加而下降，POE的加入加速了PP的结晶过程（表观

2、总结晶期⊿tc减少）；当POE含量较高时，PP的⊿ti和⊿tc随着POE含量的增加而延长。随着POE含量增加，共混体系中PP相的Tm，Tmp和Tm,onset均向低温偏移，表明PP与POE分子间存在一定的作用力，具有一定程度的相容性。随着POE的加入，不仅使PP晶区变小，而且破坏了PP的球晶结构。对PP/POE共混体系的结晶动力学模型分析，发现Ozawa模型不适合描述该体系的结晶过程，莫志深法和Urbanovici-Segal模型可以很好地描述该体系的非等温结晶动力学。2、采用毛细管流变仪和Haake转矩流变仪对PP/POE共混体系测试的结果基本一致，共混物熔体表现为假塑性

3、流变行为。随着POE含量的增加,PP/POE共混物熔体的表观黏度和非牛顿指数表现为负偏差行为，粘流活化能则表现出正负偏差行为。3、PP/POE共混物在注塑成型过程中形成多层结构，即表层、过渡层、剪切层和芯层。其中剪切层中POE的形变度（D）最大，POE被拉长、断裂，并呈现为扁椭球形，而芯层和过渡层形变度较小。另一方面，表层中无POE相存在，而芯层POE含量最大，剪切层POE含量次之，据此提出了PP/POE共混物在注塑成型过程中分散相形态演化的多层结构模型。此外，剪切对PP/POE共混物中PP的β晶形成影响很大，在表层和特别是剪切层中含有较多的β晶，而在芯层则没有发现β晶的存

4、在。4、在PP/POE共混物注塑制品中，表层的PP熔点接近于纯PP，而其它层中的PP的熔点均比表层低。芯层的Tpeak和Tend比过渡层和剪切层略高，但比表层低。由于表层降温快，导致该层PP的熔程宽，结晶度低，而芯层PP的结晶度最大。PP/POEI华中科技大学博士学位论文共混物的结晶温度与压力的关系符合线性关系TTk=+p。随着POE含量增加，高cc,0压下结晶的PP/POE共混物中PP熔融行为与常压下结晶的正好相反。5、注塑制品各层的DMA研究表明：在相同的加工温度下，芯层的储能模量较剪切层大。提高加工温度，无论是芯层还是过渡层，其储能模量均提高。此外芯层和剪切层的储能模

5、量对不同频率的响应也不同。当加工温度较低时，增大实验频率，芯层的E'比剪切层的E'响应更明显，而加工温度较高时，芯层的E'和剪切层的E'的响应趋于一致。6、Tait状态方程可用来预测部分相容的、半结晶PP/POE共混物的PVT性质、结晶行为。PP结晶前后的比容变化比POE的大得多，随着POE含量的增加，PP/POE共混物结晶前和结晶后比容的变化均逐渐减小。PP在熔融状态下的热膨胀系数（α）比固体状态的大，而POE正好相反。PP/POE共混物的α随温度、压力的变化与其组成密切相关。此外，采用Simha-Somcynsky模型（S-S）模型计算得到的Vsp结果值与PP/POE熔

6、融态实验值吻合得非常好，说明S-S理论模型可以很好地描述PP/POE共混体系熔融态的PVT行为。7、随着POE含量增加，PP/POE共混物的储能模量逐渐减小，而损耗模量、力学损耗增大。PP/POE共混物中PP和POE的Tg均随着POE含量的增大而升高，其中POE相Tg升高的幅度大于PP相Tg升高的幅度。PP/POE共混体系中PP和POE玻璃化温度的变化反映了PP和POE之间有较强的相互作用力，说明了PP与POE有一定的相容性。Kerner分散相模型和连续相模型可以很好地预测PP/POE共混物的粘弹性和相形态结构。8、随着POE含量增加，共混体系的常温冲击强度和低温冲击强度都

7、表现为增加的趋势，但拉伸强度和模量逐渐减小。当POE的含量达到30%左右时，常温缺口冲击强度增长幅度迅速增大，出现脆韧转变（BDT）。POE的增韧机理主要为银纹支化机理和逾渗机理。关键词：PP/POE共混体；形态演变；多层结构；PVT属性；粘弹性；流变行为；结晶；力学性质。II华中科技大学博士学位论文ABSTRACTPropertiesofmultiphasepolymericmaterialsarerelatedtotheirmicrostructuregreatly,andtheformationoftheir